Velkommen til Teknisk Sett, en podcast fra TU. Jeg sitter her med Odd-Rikard Wallmoth. Hei, hei. Hei, Odd-Rikard. Mitt navn er Jan Moberg. Jeg er sjef her i TU. I dag, Odd-Rikard, skal vi snakke om grunnstoff med atom nummer åtte. Ja, det skal vi.
Oksygen. Og som vanlig for å hjelpe oss med disse beskrivelsene så har vi med oss Carl-Henrik. Hei, hei. Du er professor strukturkemi i Universitetet i Oslo. Oksygen, da er vi vel nærmere toppen av lista av viktige og store grunnstoffer. Ja, ja, så det...
Vi puster jo oksygen da, og uten oksygen så dør vi rett og slett. Så for oss er jo dette et hemmelig sentralt element. Livsviktig rett og slett? Ja, det vil jeg si. Dette er et livsviktig element for oss.
Ja, men de har funnet livsformer som klarer seg uten oksygen. Ikke bare har det funnet, men da livet oppstod, så var det jo livsformer som ikke bare ikke tenkte oksygen, men som faktisk ville dø hvis de kom i kontakt med oksygen. For oksygen er egentlig et veldig reaktivt grunnstoff. Det vil jo oksydere, omtrent det som lar seg oksydere. Og det betyr at man...
Mange organiske molekyler er litt følsomme for oksygen, og på blinderen har vi mange handskebokser hvor man synteserer organiske stoffer som må holdes borte fra oksygen. Hvis det er oksygen som kommer inn, så blir det bare puff, og så blir det reagert bort, og så er eksperimentet ødelagt.
Så oksygen er en reaktivt stoff og tok liv av de førstlivsformene hvis de kom i kontakt med det. Nå skjedde jo ikke det. Dette med oksygen, det vet vi jo nå at oksygenet vi puster inn, det kommer jo fra planter. Planter laver oksygen gjennom fotosyntese. Og planter som bruker fotosyntese, det har vi hatt på jorden i ganske lang tid, i hvert fall over tre milliarder år.
Men det betyr ikke at det var oksygen i atmosfæren, for det kom først mye senere. Så i flere milliarder år var det slik at alt oksygen som ble produsert gikk med til å reagere med jern. Så på tidlig jorden var det elementært jern. Oksygenet reagerte fortløpende med jernet og dannet store leier av jernoksider, altså rust, om du vil, som vi fortsatt finner rundt omkring på store dyper i verdenshavene.
Og det var først da alt hjernen var brukt opp at man fikk det som på engelsk kaller det oxygenation event, at da begynte oksygen i atmosfæren å stige. Og da var det mange tidligvis former som forsvant, rett og slett fordi for dem så var oksygenen gift. Forgiftet, ja.
Og det er jo det man leter etter i verdensrommet nå. Planeter som har oksygen. For man vet jo at oksygen ikke eksisterer uten liv, sannsynligvis. Ja, det trengs liv for å produsere det. Ja, og så er det oksygen, så er det sannsynligvis en livsform som gjør det samme som livsform.
livet på jorda har gjort. Og grunnen til det er at oksygen er et reaktivt stoff, og hvis du plasserer det sammen med hydrogen, som jo er veldig mye i universet, så vil det altså veldig lett danne vann
H2O er oksygen, og vann er et kjemisk sett veldig stabilt molekyl, så hydrogen og vann sider ved siden, det er knallgass. De eksploderer og danner vann med veldig høy nærgeutvikling, og det er det samme som man bruker i, det finnes jo hydrogenbiler ute og går på veien her nå, og det er den kjemiske prosessen som de gjør i litt mer kontrollert form. Gjennom katalysatorer? Ja.
Det jeg synes er fascinerende når vi snakker om historien, er at det har jo vært mye mer oksygen på jorda enn i dag. I dag er det vel litt over 21 prosent, men for 300 millioner år siden så pika det opp i 35 prosent.
Det var en bokstavlig tal ganske brennbar atmosfære. Ja, det man tror er at det var veldig store skobrande på den tiden der. En annen interessant effekt av det er hvis man ser på hvor insekter har jo ikke lunger. Så de er avhengig av at oksygen diffunderer inn i det som heter traker, inn i kroppen deres. Og jo større innholdet oksygen er i atmosfæren, jo større kan insektene bli. Ja.
Så på den tiden som man liker å snakke om her nå, så fanns det jo insekter som var mye, mye større enn det. De er nå også øynestikere på størrelse med store råfugler, fordi de kunne få oksygen inn på den måten. Men så sank også oksygenholdet igjen, og så forsank de da. Jeg er veldig fornøyd med det. Ja, jeg ser hvor mye det er nå for å forandre framtrytta. Ja, han har gått gjennom bakrytta også.
Men et annet tegn på oksygenets egenskaper også er jo illen. Vi skjønner jo kanskje hvor reaktivt det er da, når vi vet at illen slukker hvis du stenger tilførselen, men hvis den får mer, så gir det bare gass. Det var jo menneskehetens første og store oppdagelse, det å lage ill. Og i Danmark så heter jo oksygen ilt. Det kommer jo av ill.
Så det er en del sammenhenger. Danske da, har ikke forandret seg på flere hundre tusen år. Bare for å ha sagt det, altså dette med hvorfor vi forbrenner jo maten vår, vi har jo et stoffskifte, vi har jo en forbrenning, og all den forbrenningen går ut på å reagere alt det vi spiser med oksygen.
Det finnes, man må ikke reagere med oksygen. Vi kjenner jo til gjæring, som er en prosess hvor du nedbryter sukker uten at det er oksygen til stede. Der får du dannet alkohol. Det er en gammel norsk vitenskap at man kan...
gjør det. Men altså energiutbytte, rent sånn, hvis du måler i antall energiekvalenter du får ut, så er det cirka en attenedel av hva du får ut når du puster eller bruker oksygen som oksydasjonsmiddel. Så det er en utrolig effektiv måte å få ut mye energi av maten på. Kanskje litt for bra for oss, Jan. Ja, kanskje det. Vi begynner jo å legge opp kostnader i
En annen ting med oksygen, det er jo at formelen for oksygen, nei, oksygengass er jo O2, men alle har jo også hørt om O3, nemlig ozon. Ozon, ja. Som jo er en veldig, veldig liten komponent av jordens atmosfære. Jeg vet ikke om det er riktig, men det er latt meg fortelle at hvis du tok alt dette som heter, vi kaller det ozondaget, som alle har hørt om et eller annet sted oppe i atmosfæren, hvis du tar
Hvis vi konsentrerer det, så er det et luftlag som bare er ozon, så er det noe sånt som 8 millimeter tykk, så det er veldig lite ozon i atmosfæren. Men det er også effektivt med tanke på å absorbere denne utreferdete strålingen, som vi helst ikke vil ha ned på jordflaten, for den er høynergetisk. Den vil forårsake mutasjoner i huden, for eksempel.
som gjør at man er eksponeret for hudkredt hvis man soler seg uvettig mye. Det var vel også en forutsetning for at livet på landjorda kunne oppstå, at du fikk dannet et osondag først. Ja, og det vi har snakket om, nå har jo det blitt bedre, men vi snakket om hullene i osondagene som fare. Ja.
og det kom på polene, var det der? Ja, spesielt over Sydpolen var det et veldig kjent ozonhull, hvor Nasa har en uvist bilde som viser ozonmengdene. Det var langt ned i periodet. Det skyltes halogenerte karbonforbindelser, som er brukt for eksempel i gamle typer kjøleskap og sånne ting. Veldig fint det formålet, men når kjøleskapene ble kassert, så ble disse gassene sluppet ut,
og ikke opp i atmosfærene, de har da denne egenskapen at de er særdeles effektive til å bryte ned ozon. Og det går i sykler, så de har en ganske lang halveringstid før de omsider og blir borte. Og gjør det på den tiden de er der, så får de gjort fryktelig mye skade. Men nå har disse stoffene vært forbudt inn på 30 år, og nå begynner man jo å se at ozonlaget er i feil med å tas opp. Det går langsomt, men det går riktig vei.
Det er en god story. Ja, faktisk. Det er en suksessstory. Fra et miljøvernsynspunkt. Her har vi faktisk fått det nå. Vi fikk det til. Men det var veldig lett å bli enige om det. For det rammet alle land. Så lenge det var utendørs ville det bli eksponert voldsomt for uvesstråling. Da fikk du med alt fra...
til de ulike maktene i verden. Alle så nytten av det her. Og det var jo alle spraybokser i gamle dager. De var jo drivgassen i sprayboksen. Det var drivgassen i sprayboksen også.
Ja, jeg husker det. I dagens teggere er det mye mer miljøvennlig enn i fortiden. Sveisen til Donald Trump er ikke så ille miljøvennlig. Da livet oppstod var det ikke noe oksygen, følger heller ikke noe ozonlag. Ozon produseres fra oksygen, det er en likevekt i atmosfæren.
Så det betyr at det første livet har nok ikke oppstått i, for det første ikke på overflaten av jorden, men i havet, men også heller ikke i øverste lagene av havet, for Ultef S. Råding trenger et stykke ned, så det har nok oppstått på relativt store havdyp tidligere. Ja, ja.
Så vi har mye å takke oksygen for. Ja, men det brukes også til daglig. Jeg tenker på sykehus. Hvor brukes oksygen? Det største forbrukeren er vel jern- og stålindustrien. Det er halvparten av det oksygenet vi produserer. Vi utvinner oksygen fra atmosfæren.
gjør det vel mesteparten, er vel fryserisklasjon, ikke det? Ja, altså at vi kjøler ned luft. Vi kjøler ned, ja, sånn at det blir flyttende, og så får vi da stort sett nitrogen og oksygen, som koster en god del energi. Å lage, ja. Å lage, ja. Det var jo en metode som blant annet Aker jobbet med når det gjaldt å forbrenne naturgass, og forbrenne i ren oksygenatmosfære, i stedet for luft.
For da kunne du få konsentrert eksosen til omtrent igjen CO2. Så det var mye lettere å ta seg av. Akkurat. Men frysedistillasjonen gjorde dette litt problematisk. Økonomien forsvant. Håpet har jo vært å ta ut oksygenen med membran-teknologi. Det tror jeg ikke man har lykkes enda. Men det er jo håp.